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MSc. Mariano Verde Depto. de Ev olución de Cuencas Fósil: Todo resto de cualqui er org anismo y/o la evid en cia de sus activid ad es, pres erv ados en el registro geológi co. Formas de Preservación de los Fósiles 2011 TIPOS DE FÓSILES Fósiles de cuerpo: restos que representan partes del cuerpo en general duras, de material original o reemplazado y... Moldes: pueden ejemplificarse con un negativo y también representan partes del cuerpo 1 Moldes: ejemplos de la cocina Moldes: son una copia “en negativo” de los restos. Molde 3 1 Contr am ol de Un ejerci cio fácil: un fósil, plasticin a y generam os moldes. 2 Formación de moldes Moldes internos de bivalvos y gasterópodos El molde interno preserva accidentes morfológicos del interior del esqueleto, eg. inserciones musculares, tabiques, etc. (-). El molde externo preserva accidentes morfológicos del exterior del esqueleto, eg. ornamentación (-). El contramolde preserva la morfología en (+). Es un molde del molde. Rev elan estructuras de la parte interna del esqueleto, inserciones musculares, tabiques, y cuando la conchilla es fina, escultura. 2 Moldes externos de un bivalvo y un gasterópodo Rev elan estructuras de la parte externa del esqueleto, generalmente escultura u ornamentación. El otro gran grupo de fósiles: los icnofósiles Formados activamente en vida por el organismo. Son una evidencia etológica o comportamental. No representan partes del cuerpo. Son signos de actividad. Moldes de huesos de “mesosaurios” Paleozoico de Uruguay Un ejemplo de Icnofósiles Nidos de insectos, abej as y escarabaj os coprófagos, Fm. Asencio, Urugua y 3 El ciclo de las rocas Procesos de superficie Rocas ígneas. Las rocas ígneas se f orman cuando la roca derr etida se enf ría y solidif ica. MAGMA: deb ajo de la sup erf icie de la Tierra; LAV A: sobre ella. Procesos internos Las ceniz as y bombas volc áni cas as í c omo l a esc oria, for man parte de l as ll amadas r oc as pir ocl ás tic as, un ti po de r oc a s edi mentaria mi xta. Rocas metamórficas. Las rocas suf ren metamorf osis cuando se encuentran en un lu gar muy caliente y bajo altas presiones dentro de la corteza terrestre. Su orige n pued e ser metamórf ico, sedimentario o ígne o. Rocas sedimentarias Se f orman en la superf icie de la Tier ra, muchas v eces bajo agua. Ejempl os: ríos, mares, lagos, planicies. En cualqui er parte en don de se acumulen la arena, el barr o y cualquier otro tipo de sedimento: las cuencas sedimentarias. Puede n div idirse en clásticas; f ormadas por otras rocas, y químicas, f ormadas por cristales. Su orige n: puede ser de cualquier a de los 3 tipos. 4 Conglomerado Tamaño de partículas y sub tipos de rocas sedimentarias clásticas Nombre de la partícula Tama ño (mm) Nombre del sedimento Nombre de la roca Bloques > 256 Grav a Conglomer ado Canto 64 – 256 Grav a Conglomer ado Guijarr o 2 - 64 Grav a Conglomer ado Arena 1/16 - 2 Arena Arenisca Limo 1/256 a 1/16 Limo Limolita Arcilla < 1/256 Arcilla Lutita / Arcilita Los r es tos orgánic os tambi én pueden s er c onsi der ados cl astos: bi ocl as tos. Limolita Areniscas 5 Las rocas: unidades litoestratigráficas. Lutita o A rcilita Se defin en por las característi cas propias d e la roca, tamaño d e gran o, mineralo gía, etc. Deb en ser map eables. ¿ Dónde encontramos los fósiles? El proceso de fosili zación es: el pas aje d e los materi ales d e la biós fera a la litósfera, por tanto los en contraremos en el registro geológi co o estratig ráfico, más precisam ente en las rocas sedim entarias. Flujos piroclásticos en Pompeya, año 79 Depósitos piroclásticos que conservan restos humanos y d e otros organismos 6 Rocas sedimentarias Se f orman en la superf icie de la Tier ra, muchas v eces bajo agua (ríos, mares, lagos) y en cualquier p arte en don de se acumulen la are na, el barro y cualquier otro tipo d e sedimento: las cuencas sedimentarias. Rocas sedimentarias clásticas: formadas por depositación de detritos. Los clastos pueden ser de diferente naturaleza. Puede n div idirse en clásticas; f ormadas por detritos de otras rocas, y químicas, f ormadas or cristales de minerales. Su orige n: puede ser de cualquier a de los 3 tipos. Rocas sedimentarias formadas por precipitación química. Formadas por cristales. Rocas carbonáti cas m arin as; cali zas (“ limestones”). Rocas sedimentarias formadas por fósiles. Creta (co colito fó ridos y foraminí feros ); diatomita: (di atomeas); radiol aritas (radiolari os). 7 Rocas formadas por fósiles. Las ro cas d e grano fino son las más propici as para la preservación de org anismos deli cado s o de part es bland as. Coquinas (con chillas de inv ertebrados); bon e beds (hues os, dientes). 8 El tamaño de grano: ejemplificado en dpi 600 300 50 FORMACIÓN DE YACIMIENTOS FOSILÍFEROS RETRABAJO Y EXHUMACIÓN (transporte) BIOCENOSIS RESTOS sepultamiento ORGANISMOS muerte RESTOS SEPULTADOS VIVOS (transporte) DEFINITIVAMENTE AL REGISTRO FÓSIL RESEDIMENTACIÓN Y REDEPOSITACIÓN PROCESOS BIOESTRATINÓMICOS PROCESOS DIAGENÉTICOS 100 25 No observamos procesos, los inferimos • No observamos procesos, sino sus resultados. • Diferentes procesos pueden provocar resultados similares. • Procesos similares, pueden provocar resultados diferentes, dependiendo de su intensidad y condiciones particulares. • Nos basamos en el ACTUALISMO para inferir un proceso a partir de un resultado. ACTUARÁN PROCESOS DESTRUCTIVOS Y OTROS FAVORABLES A LA FOSILIZACIÓN 9 Si bien la fosilización es poco probable, no es imposible, y la muerte es inevitable. De los muchos “intentos” en este experimento, algunos son exitosos. FOSILES EN POSICIÓN DE VIDA: transporte cero. Procesos bioestratinómicos nulos . Banco de ostras actual. De los tantos org anismos qu e mueren algunos fosilizarán. Si bien es algo obvio, el número d e individuos aum enta la pro babilid ad. Son bioacumulaciones o bioconstrucciones, cuando los fós iles son numerosos. Muert e natu ral en m asa de p atos. Arrecife de rudistas. Carca sa s en diferentes estados de putrefacción y articulación. PROCESOS DE SUPERFICIE Selección: este término se refiere al grado de uniformidad en tamaños y formas de esqueletos o partes de éstos en una asociación. La selección en general tiene que ver con el agente de transporte y el comportamiento de las partículas en ese flujo. Una vez muerto el organismo comienza la descomposición de las partes blandas por parte de hongos y bacterias. A veces precedida por predación y carroñeo. Constituyen las llamadas acumulaciones físicas en contraposición a las bioacumulaciones. 10 Selección pobre: ocurre cuando hay poco transporte Selección buena PROCESOS DE SUPERFICIE PROCESOS DE SUPERFICIE Orientación: producto de un agente de transporte Orientación Ofiuroideos 11 PROCESOS DE SUPERFICIE: Desarticulación “Mesosaurios” Es un proceso destructivo: puede ocurrir por transporte físico, predación, carroñeo, pisoteo o bioturbación de los sedimentos cuando ocurre dentro de él. Diferentes grados de desarticulación Esqueletos articulados Esqueletos articulados No es lo más usual hallar esqueletos completamente articulados. Diversos factores físicos y biológicos contribuyen a la desarticulación. Crinoideos articulados (arriba) y restos desarticulados (abajo). 12 PROCESOS “DE SUPERFICIE”: Fragmentación Es un proceso destructivo: puede ocurrir por transporte físico, predación, carroñeo o pisoteo. Si hay compresión de los sedimentos o rocas, puede ocurrir durante la diagénesis también. PROCESOS DE SUPERFICIE: Bioerosión PROCESOS DE SUPERFICIE: Abrasión Es un proceso destructivo: ocurre por transporte físico y rozamiento sobre el sustrato. PROCESOS DE SUPERFICIE: Bioincrustación. Puede brindar una noción de cuánto tiempo estuvo el resto expuesto en la superficie del fondo y en qué posición/es. Es un proceso biológico destructivo: ocurre sobre la interfase aguasedimento por acción de organismos de diversa índole. Aunque no es netamente destructivo, es molesto a la hora de acondicionar los fósiles para su estudio. 13 Incrustantes Incrustantes como criterios de posición de vida del hospedero Incrustantes como criterios de posición de vida del hospedero PROCESOS DIAGENETICOS: Disolución Es un proceso destructivo: ocurre por acción del agua, sobre el sustrato o dentro de él. Puede por tanto ser parte de la diagénesis. No obstante, es más fácil reconocerlo cu ando ocurrió dentro del sustrato por los moldes. Es el proceso que lleva a la formación de los moldes 14 PROCESOS DIAGENETICOS: Aplastamiento y Deformación Deformación Es un proceso destructivo: ocurre por el peso de sedimentos y rocas suprayacentes. Es parte de la diagénesis, puede combinarse con fragmentación. Conociendo la forma original del fósil, este proceso se vuelve útil para reconstruir el grado de deformación de las rocas. PROCESOS DIAGENÉTIC OS: Mineralización (a veces puede comenzar tempranamente en la superficie) Fuerzas de cizalla Mineralización • Pueden incorporarse diferentes minerales. • Pueden ser los mismos minerales del esqueleto original. • Pueden cambiar el sistema cristalográfico, ejemplo: pasaje aragonita a calcita. • Puede cambiar la química, ejemplo: reemplazo carbonato de calcio por sílice. • Puede afectar el sedimento circundante: formación de concreciones. 15 Carbonatación Piritización Un resto no mi neralizado puede incorporar carbona to de calcio (CaCo3), o puede cambiar de aragonita a calcita Limonitización Silicificación 16 Fosfatización Ferrificación Esta ferrificacion afectó los estratos que contienen estos nidos, volviendo así, un material originalmente frágil en otro muy resistente. Nidos de insectos, Fm. Asencio, Uruguay PROCESOS DIAGENÉTICOS: Formación de concreciones Concreciones: cefalópodos del Paleozoico de Uruguay: “bochas de San Gregorio” Las concreciones (en gral.) pueden ser: calcáreas, silíceas, fosfáticas o ferruginosas. 17 Preservación de parte s blandas Carbonización: vegetales y graptolites Procesos favorables: trampas de ámbar u otras resinas fósiles, por congelamiento, momificación natural, carbonización, mineralización rápida o impresiones en sedimento finos. Carbonización: graptolites Carbonización: Ictiosarurios 18 Impresiones en sedimentos finos Impresiones en sedimentos finos: vegetales Impresiones en sedimentos finos: vegetales e icnofósiles de insectos, minas IMP RESIONES EN SEDIMENTO S FINOS Alas de insectos. For mación Mangrullo (P aleozoico, Uruguay) 19 Preservación de los organismos. PRESERVACIÓN DE PATRONES DE COLOR • Algunos ambientes acuáticos: Pueden proveer un rápido enterramiento. Pueden ser disaeróbicos o anóxicos. Pueden ser de baja energía con sedimentos finos. MOMIFICACIÓN NATURAL CONGELAMIENTO: Mamuts en permafrost • Algunos ambientes terrestres: Pueden ser de baja humedad. Pueden ser de baja temperatura. Pueden contener muchas sales. 20 PRESERVACIÓN EN SEDIMENTOS FINOS Preservación de partes blandas: ámbar y sedimentos finos. Nótese ad emás el alto gr ad o d e articu lación d e los ejem plar es por la b aja en erg ía d el m ed io INCLUSIONES EN ÁMBAR: insectos INCLUSIONES EN ÁMBAR: 21 INCLUSIONES EN ÁMBAR: PEQUEÑOS VERTEBRADOS PSEUDOFÓSILES: objetos parecidos a fósiles PSEUDOFÓSILES: objetos parecidos a fósiles PSEUDOFÓSILES: objetos parecidos a fósiles Diversos tipos de estructuras sedimentarias pueden ser confundidas con fósiles de cuerpo e icnofósiles. Dendritas de manganeso, muy comunes en “piedra laja”. Frecuentemente confundidas con restos vegetales. Esto sucede especialm ente en estratos del Precámbrico, donde las formas de vida, por su diminuto tamaño, carencia en general de esqueleto y simpleza morfológica, dificultan su identificación. En este caso: calcos de flujo, rellenos de fisuras y otras estructuras sedimentarias de origen inorgánico. 22 A NO ENCASILLARSE… • Tengan en cuenta que algunas de las formas de preservación son independientes unas de otras. • No excluyéndose, pueden entonces combinarse diferentes modalidades en un mismo fósil. • Ejemplo: carbonización e impresión en sedimentos finos. A NO ENCASILLARSE… • Los procesos no son compartimentos estancos, por tanto hay que pensar en ellos como un continuo. • P. ej. El transporte y el sepultamiento pueden ocurrir antes de la muerte. • La mineralización puede comenzar antes del sepultamiento primario. 23